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Niederfrequenzverstärker

NF-Verstärker verstärken die Leistung von Eingangssignalen, indem sie deren Quellimpedanz erniedrigen und ihre Spannung erhöhen. Ihr Frequenzbereich reicht definitionsgemäß von 3Hz-30kHz (großzügig in Anlehnung an die elektromagnetischen Wellenbereiche). Darin enthalten ist der menschliche Hörbereich von 16Hz - 20kHz der für Hifi-Verstärker benötigt wird.  Die wichtigsten Kenndaten sind:

Spannungsverstärkung
Eingangsimpedanz
Ausgangsimpedanz
zulässige Lastimpedanz
Frequenzgang
Klirrfaktor
Rauschmaß
Betriebsspannung
Stromverbrauch
Bei Leistungsverstärkern:
 - Nenn-Ausgangsleistung
 - Wirkungsgrad

Zum Kapitel NF -Verstärker gehören auch Filter wie z.B. Klangregler. Frequenzweichen kommen hier auch noch unter.


Vorverstärker

Ein Vorverstärker verstärkt kleine bis kleinste Signale rauscharm oder wandelt mittlere Signale hinsichtlich ihrer Impedanz. Die Spannungsverstärkung reicht je nach Anwendungsfall von 1 bis 100.000 oder mehr. Meistens bedeutet Impedanzwandlung eine Erniedrigung der Impedanz, z.B. um einen Kopfhörer oder eine Endstufe anzusteuern. Vorverstärker braucht man für Mikrofone, Tonabnehmer, Sensoren und Mischpulte. Der passive Balanceregler wird hier einfach mit eingehegt - wo sonst?

Vorverstärker sollten immer in ein Metallgehäuse eingebaut werden, weil es sonst zu Störungen kommen kann. Außerdem ist eine stablisierte Betriebsspannung notwendig, damit kein Netzbrumm auf das Tonsignal kommt. Ein ordentlich aufgebauter Vorverstärker ist ein Projekt für's Leben. Als Lebensdauer kann man etwa 120 Jahre veranschlagen, trockene und saubere Umgebung, sowie mäßige Temperaturschwankungen vorausgesetzt.


Endstufen, Lautsprecherendstufen, Hifi-Endstufen

Lautsprecherendstufen sind ein Kapitel für sich. Elektrodynamische Lautsprecher gibt es mit Nenn- Impedanzen von 4-50 Ohm. Die Impedanz ändert sich über die Frequenz. Bei Resonanzfrequenz ist die Impedanz am höchsten. Die niedrigste Impedanz fällt logischerweise nicht unter den Gleichstromwiderstand der Schwingspule. Die Quellimpedanz einer normalen gegengekoppelten Endstufe ist so gut wie null. Dadurch wird der Lautsprecher bedämpft, ganz ähnlich wie ein Dynamo der kurzgeschlossen wird. Klopft man mit der Faust auf den Magneten eines Tieftöners, dann kann man den Unterschied zwischen offenen und kurzgeschlossenen Anschlüssen hören.

Vernünftige Endstufen werden für den AB-Betrieb ausgelegt. Dabei ist der Ruhestrom noch gering und im Ruhezustand wird der Kühler kaum warm. Bei voller Leistung entstehen erheblich Verluste. Die Verlustleistung muß über große Kühlkörper abgeführt werden. Die meiste Wärmeenergie wird durch Konvektion abgegeben, ein geringerer Teil durch Strahlung. Theoretisch schafft eine Gegentaktendstufe 78,5% Wirkungsgrad bei Vollaussteuerung. In der Praxis kann man mit 50% rechnen. Die Energiebilanz bleibt aber  akzeptabel, denn nur ein vollausgesteuerter Sinus-Testton erreicht die volle Dauerleistung über die Zeit..

Manche schwören auf Digitalendstufen. Diese haben einen höheren Wirkungsgrad und sind kleiner. Sie sind aber auch komplizierter und erzeugen Störsignale, deswegen finden sich hier keine.